【王兴国营养特训班】第5期第7课6组胡洁云

老师本次课讲的内容是糖的代谢,一系列的生化反应,有点难,整理一下:

一、葡萄糖5大代谢通道(糖代谢的主要途径)

1. 糖的无氧氧化:葡萄糖→......→乳酸(不是乙醇)+能量(ATP)

2. 糖的有氧氧化:葡萄糖→……→CO 2 +H 2 O+能量(ATP)

3. 磷酸戊糖途径:葡萄糖→ → → NADPH+核糖→→果糖+甘油醛

4. 糖原的合成不分解:葡萄糖→……→糖原;糖原→……→葡萄糖

5. 糖异生:乳酸、甘油和某些氨基酸→……→葡萄糖

6. 其他:如,葡萄糖→……→葡萄糖醛酸;葡萄糖→……→木糖醇+山梨醇

二、糖酵解是指葡萄糖在细胞质中经过10步反应,转化为丙酮酸的过程。这是无氧氧化和有氧氧化的共同通道。

当机体缺氧(无法利用氧戒氧供应相对不足)时,丙酮酸在细胞质还原为乳酸并释放能量,此为无氧氧化。1分子葡萄糖→…..→2分子丙酮酸(糖酵解)→2分子乳酸,同时释放能量

当氧供应充足时,丙酮酸主要进入线粒体中彻底氧化为CO 2 +H 2 O ,并释放更多能量,此为有氧氧化。

糖酵解的调控:

骨骼肌中:

消耗能量多时,ATP/AMP比值↓,酶被激活,糖酵解↑ ,以便合成ATP

不消耗能量时,ATP/AMP比值↑ ,酶被抑制,糖酵解↓

肝脏中:

进餐后,胰岛素↑ ,胰高血糖素↓,糖酵解↑ ,生成乙酰CoA以合成脂肪

饥饿时,胰岛素↓ ,胰高血糖素↑,糖酵解↓,糖异生↑ ,维持血糖浓度

生理意义 :无需氧气即可快速产生能量。 肌肉剧烈运动时氧气供应相对不足;红细胞没有线粒体,无法利用氧; 神经细胞、白细胞、骨髓细胞代谢太活跃(氧供应相对不足); 机体缺氧。在人体缺氧的时候能够提供能量,人能够在相对恶劣的环境下不要一下子就丧失生命,人还是比较顽强的。


三、果糖的氧化

果糖每天消化吸收约100克,可转变为糖酵解的中间产物,氧化供能。主要场所在肌肉和肝脏。

果糖与痛风:果糖激酶没有反馈抑制,大量消耗ATP(提供磷酸,转化为嘌呤)

遗传性乳糖不耐受症:缺乏B型醛缩酶,果糖-1-磷酸堆积,ATP ↓,

加速葡萄糖无氧氧化,乳酸过量中毒,血糖降低(低血糖)。症状为“自我限制”

半乳糖的氧化

半乳糖主要来自奶类中乳糖(半乳糖+葡萄糖)消化吸收。半乳糖-1-磷酸尿苷酰转移酶等几种酶,半乳糖→葡萄糖。

遗传性半乳糖血症:缺乏半乳糖-1-磷酸尿苷酰转移酶,半乳糖堆积并转化为有害物质,眼睛晶状体中半乳糖堆积,转化为半乳糖醇,白内障(晶状体混浊)。

2.糖的有氧氧化

大致过程:

(胞质)1分子葡萄糖→……..→2分子丙酮酸→(线粒体)… →2分子乙酰

CoA(柠檬酸循环)→……→ 6CO 2 +36H 2 O+能量(34.4%形成30/32个ATP)

糖有氧氧化的意义在于供能;提供合成其它物质的原料;通过柠檬酸循环(三羧酸循环)同其它物质代谢相联系;与糖代谢的其它途径联系的枢纽。

在丙酮酸→→乙酰辅酶A(乙酰CoA)阶段,丙酮酸进入线粒体,经过5步反应氧化脱羧生成乙酰CoA。此反应由“丙酮酸脱氢酶复合体”催化。几个重要的辅酶,TPP、 硫辛酸、 FAD、 NAD+,含“B族维生素”。

(柠檬酸循环):乙酰CoA→→CO2+H2O,是机体主要产能途径,是在有氧的条件下,在线粒体内进行的循环反应过程。 产物有NADH+H + 、FADH 2 、ATP、CO 2 ,但没有水H 2 O。柠檬酸(三羧酸)循环在三大营养物质代谢中有重要意义

柠檬酸循环是三大营养物质分解产能的共同通路:糖、脂肪、蛋白质在体内氧化分解都将产生乙酰辅酶A(乙酰CoA),然后进入柠檬酸循环迚行氧化(脱氢),氢再经呼吸链释放能量,合成ATP(细胞可以利用的能量形式)。 柠檬酸循环是糖、脂肪呾氨基酸代谢联系的枢纽:糖、脂肪、蛋白质通过柠檬酸循环在一定程度上互相转变。例如,饱食后糖可以变成脂肪,乙酰辅酶A是合成甘油三酯和胆固醇的原料;绝大部分氨基酸可以转变成糖;糖异生。糖也可以用来合成非必需氨基酸。

氧化磷酸化(生成ATP): 葡萄糖在体内经分解代谢,最终生成CO 2 +H 2 O等,同时逐步释放能量,供生命活动所需,此为氧化。 但只有一部分(30%~40%)的能量得以形成ATP。ATP才是细胞真正可以利用的能量形式,含有高能磷酸键。此为磷酸化。氧化和磷酸化的藕联即为氧化磷酸化,是生命体利用能量的关键。

糖有氧氧化的调节:对7个关键酶的抑制或激活;饥饿时,糖有氧氧化↓; ATP/ADP比值戒ATP/AMP比值↓,糖有氧氧化↑;ATP/ADP比值戒ATP/AMP比值↑,糖有氧氧化↓。

糖有氧氧化与无氧氧化的关系: 糖有氧氧化可以抑制糖无氧氧化; 肿瘤细胞要消耗更多的糖。

3.糖原合成与分解

进食的糖类大部分转发成脂肪(甘油三酯)后储存于脂肪组织内,只有一小部分以糖原的形式储存。糖原储存量(能量)虽然进少于脂肪,但动用远比脂肪迅速,可供急需。肝脏和肌肉是储存糖原的主要器官,但生理意义不同:肌糖原主要供肌肉收缩急需,并不输出为血糖;肝糖原则主要输出为血糖,是饥饿时血糖最重要来源。

糖原合成需要在糖原合成酶以及分支酶的作用下,消耗ATP(耗能过程),糖原分解的关键酶是“糖原磷酸化酶”。这两种酶的活性由胰岛素和胰高血糖素调节,胰岛素抑制糖原分解,促进糖原合成。胰高血糖素促进糖原分解(肝脏为主)。肾上腺素也促进糖原分解(肌肉为主,尤其是应激时)。

4.糖异生: 饥饿状态下,肝脏(还有肾脏)把乳酸、甘油和某些氨基酸转变为葡萄糖戒糖原的过程,称为糖异生。糖异生主要在肝脏进行,肾的糖异生能力只有肝的10%,但在长期饥饿时,肾糖异生能力大大增强,与肝糖异生的量几乎相等。糖异生的主要原料为乳酸,饥饿时,糖异生的主要原料是(生糖)氨基酸和甘油。

糖异生的生理意义

维持血糖恒定:如果没有进食, 10余小时肝糖原即被耗尽。后靠糖异生补充血糖,即使禁食24小时,血糖仍能保持正常范围。长期饥饿时也仅略下降,主要靠糖异生维持。

补充和恢复肝糖原,尤其是在饥饿后进食,糖原储备更丰富。不但直接利用摄入癿葡萄糖恢复糖原,还继续(进食2、3小时)通过糖异生合成更多糖原。

肾脏糖异生增强有利于维持酸碱平衡。

.葡萄糖 →→葡萄糖醛酸(葡糖醛酸)

活化的葡萄糖醛酸 UDPGA是组成透明质酸、硫酸软骨糙、肝糙等糖胺聚糖癿成分。 UDPGA在肝内参不徆多解毒反应,能不数千种亲脂物质结合,使之排出体外,如不胆红糙、类固醇激糙、吗啡和苯巴比妥药物等。

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